JP2016005419A - 永久磁石電動機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】永久磁石電動機は、周方向に沿って複数のスロットが形成された固定子電磁鋼板及び前記複数のスロットに設けられた巻線を有する固定子と、内部に永久磁石3を埋め込んで構成された回転子1を備え、この回転子は、周方向に沿って複数の磁石挿入孔4が形成された回転子電磁鋼板2、複数の磁石挿入孔4に挿入された複数の永久磁石3及び回転子電磁鋼板を両端面で挟み込む端板6を備え、磁石挿入孔には、永久磁石の側方両側に各々空隙8が形成されている。前記端板は非磁性体で構成すると共に、回転子電磁鋼板に形成された磁石挿入孔に対応する位置の端板に、永久磁石を位置決めするための位置決め部6aを形成している。
【選択図】図2
Description
図8は従来の永久磁石電動機の全体構成を示す断面図(径方向断面図)である。この図8に示すように、永久磁石電動機100は、回転子1と固定子50で構成されている。
前記回転子1の外周方向にはギャップ55を介して固定子50が配置された構成となっており、三相交流電流が前記巻線52に流れることにより、固定子50のティース部51に磁界が発生し、回転子1が回転駆動される。この回転子1が回転駆動されることにより、回転子1のシャフト用孔7に挿入固定されるシャフト介して外部に動力が伝達される。
この図10に示すように、永久磁石3と磁石挿入孔4との間には空隙8が設けられている。この空隙8のため、前記永久磁石3が定位置に定まらず動いてしまうのを防止するために、前記突起部2aが、前記磁石挿入孔4側に突出するように、前記積層された回転子電磁鋼板2のそれぞれに形成されている。従って、前記永久磁石3は、前記電磁鋼板2に形成された突起部2aを介して、位置決めと固定がなされる。なお、前記電磁鋼板2に形成されている前記突起部2aは、前記磁石挿入孔4における回転子径方向の内径側で、前記永久磁石3の両側部に対応する位置に設けられている。
図11において、6は端板であり、図9に示す端板6に対応するものである。軸方向に積層されている前記回転子電磁鋼板2にはそれぞれ前記突起部2aが形成されている。このため、この図11に示すように、積層された前記電磁鋼板2の上端側のものから下端側のものまで、前記突起部2aが一直線上に配列され、永久磁石3はその軸方向全ての部分において前記突起部2aにより位置決め固定されている。
即ち、減磁磁界10が回転子1に印加されると、永久磁石3が挿入された磁石挿入部4の空隙8は、電磁鋼板2よりも磁束が通り難いため、磁束は前記空隙8避けて回転子外径側を通る減磁磁界10bとなる。しかし、永久磁石3の位置決めと固定のために設けた電磁鋼板2の突起部2aは磁束が通り易いため、突起部2aを通る減磁磁界10cが発生し、永久磁石3の減磁を引き起こす。このように、従来の永久磁石電動機では、回転子電磁鋼板2に突起部2aが設けられていたため、永久磁石3の減磁耐力が低下するという課題があることがわかった。
図1は本発明の永久磁石電動機の実施例1を示す回転子の断面図(径方向断面図)であり、前述した図10に相当する図である。また、図2は図1のA−A線矢視断面図で、図1で示す磁石挿入孔の部分を軸直角方向から見た断面図であり、前述した図11に相当する図である。これら図1及び図2により、本実施例1の永久磁石電動機の構成を説明する。なお、永久磁石電動機100の全体構成については上述した図8及び図9に示すものとほぼ同様の構成になっている。
前記回転子電磁鋼板2には、磁石挿入孔4が周方向に均等に4箇所形成されており、それぞれの磁石挿入孔4には永久磁石3が挿入して設けられている。8は前記磁石挿入孔4の壁面と前記永久磁石3の側方両側との間にそれぞれ形成されている空隙、7はシャフトが挿入固定されるシャフト用孔である。
本実施例では、前記端板6の材質は、非磁性体であるため、端板6に形成されている前記突起部6aも非磁性体となる。
また、前記永久磁石3は、前記磁石挿入孔4側に突出する突起部6bにより挟み込まれて位置決めされ固定される。本実施例でも、前記端板6の突起部6bにより前記永久磁石3の位置決め固定をするので、この永久磁石3は前記回転子電磁鋼板2の上端部側と下端部側のみで位置決めされることになる。
なお、上述した実施例2では、前記端板6に形成する突起部6bを半球状としたが、必ずしも半球状である必要はなく、突起部6bの断面が楕円形状や台形など他の形状としても良い。
本実施例3が上記実施例1や2と異なる点は、プレス加工により、端板6の一部を前記磁石挿入孔4側に折り曲げ変形させて形成したツメ状の突起部6cとした点である。
更に、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
3:永久磁石、4:磁石挿入孔、
6:端板、6a:突起部、6b:半球状の突起部、6b´:凹部、
6c:ツメ状の突起部、6c´:貫通孔、
7:シャフト用孔、8:空隙、
10:減磁磁界、10a:永久磁石を通る減磁磁界、
10b:回転子外径側を通る減磁磁界、10c:突起部を通る減磁磁界、
50:固定子、51:ティース部、52:巻線、
53:固定子スロット、54:固定子電磁鋼板、55:ギャップ、
100:永久磁石電動機。
Claims (8)
- 周方向に沿って複数のスロットが形成された固定子電磁鋼板及び前記複数のスロットに設けられた巻線を有する固定子と、内部に永久磁石を埋め込んで構成された回転子を備え、前記回転子は、周方向に沿って複数の磁石挿入孔が形成された回転子電磁鋼板、前記複数の磁石挿入孔に挿入された複数の永久磁石及び前記回転子電磁鋼板を両端面で挟み込む端板を備え、前記磁石挿入孔には、前記永久磁石の側方両側に各々空隙が形成されている永久磁石電動機において、
前記端板は非磁性体で構成すると共に、前記回転子電磁鋼板に形成された前記磁石挿入孔に対応する位置の前記端板に、前記永久磁石を位置決めするための位置決め部を形成している
ことを特徴とする永久磁石電動機。 - 請求項1に記載の永久磁石電動機において、
前記位置決め部は、前記端板の前記磁石挿入孔側に形成された突起部であり、前記永久磁石は前記突起部を介して位置決めされることを特徴とする永久磁石電動機。 - 請求項2に記載の永久磁石電動機において、
前記端板に形成された前記突起部はプレス加工により成形されていることを特徴とする永久磁石電動機。 - 請求項3に記載の永久磁石電動機において、
前記位置決め部は、前記端板の一部を前記磁石挿入孔側に変形させて形成された半球状の突起部であり、前記永久磁石は前記半球状の突起部を介して位置決めされることを特徴とする永久磁石電動機。 - 請求項3に記載の永久磁石電動機において、
前記位置決め部は、前記端板の一部を前記磁石挿入孔側に折り曲げて形成されたツメ状の突起部であり、前記永久磁石は前記ツメ形状部を介して位置決めされることを特徴とする永久磁石電動機。 - 請求項1に記載の永久磁石電動機において、
前記回転子の組立て時に、前記永久磁石の前記位置決め部への挿入を容易にするために、前記端板に形成した前記位置決め部における前記永久磁石の挿入側に、テ―パ部を設けていることを特徴とする永久磁石電動機。 - 周方向に沿って複数のスロットが形成された固定子電磁鋼板及び前記複数のスロットに設けられた巻線を有する固定子と、内部に永久磁石を埋め込んで構成された回転子を備え、前記回転子は、周方向に沿って複数の磁石挿入孔が形成された回転子電磁鋼板、前記複数の磁石挿入孔に挿入された複数の永久磁石及び前記回転子電磁鋼板を両端面で挟み込む端板を備え、前記磁石挿入孔には、前記永久磁石の側方両側に各々空隙が形成されている永久磁石電動機において、
前記回転子電磁鋼板に形成された前記磁石挿入孔に、前記永久磁石を位置決めするための非磁性体で構成された位置決め部材を設けている
ことを特徴とする永久磁石電動機。 - 請求項1〜7の何れか1項に記載の永久磁石電動機において、前記端板或いは前記位置決め部材は、非磁性体であるステンレス鋼或いはアルミニウムで構成されていることを特徴とする永久磁石電動機。
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